淺談視頻編碼技術(shù)在城固電視臺非編系統(tǒng)中的優(yōu)化

陳立智 劉全利

電視領(lǐng)域經(jīng)過多年的技術(shù)發(fā)展，已經(jīng)廣泛進入到數(shù)字化革命時期。數(shù)字技術(shù)可以任意進行編程和任意改變運算，極大地方便了電視節(jié)目的制作和傳送。隨著數(shù)字技術(shù)在廣播電視行業(yè)的廣泛應(yīng)用，它逐步取代了傳統(tǒng)的線性編輯成為行業(yè)主流，越來越受到電視從業(yè)人員的青睞。

電視數(shù)字化就是采用計算機數(shù)字編碼技術(shù)，對電視圖像信息進行采集、存儲、編輯、傳送和播出。筆者所在的城固縣廣播電視臺從2005年起開始淘汰了使用多年的三套線性編輯系統(tǒng)。投資100多萬元逐步更新了編輯、制作和播出硬件設(shè)施，目前擁有5套非線性編輯工作站，1套數(shù)字化配音工作站、1套節(jié)目存儲工作站和2套硬盤節(jié)目播出系統(tǒng)，已經(jīng)基本實現(xiàn)了電視節(jié)目制作和傳輸?shù)臄?shù)字化。經(jīng)過不斷的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，我臺節(jié)目制作人員對編輯設(shè)備的應(yīng)用有所提高，但是在新聞、專題、廣告等眾多節(jié)目的采制中存在多種數(shù)字編碼并存的現(xiàn)象，不同格式之間的壓縮和解壓縮會帶來圖像質(zhì)量的下降問題，影響著自制電視節(jié)目的高質(zhì)量和高效率傳輸與播出。本文試從技術(shù)角度作一探討，促進我臺非編系統(tǒng)在制播方面發(fā)揮出更好的效率。

熟悉非編的人都知道，視頻編碼有很多種格式，最常見的是MPEG 和AVI兩種。MPEG是Moving pictures experts grope（動態(tài)圖像專家組）的英文縮寫，這個專家組始建于1988年，專門負(fù)責(zé)為CD建立視頻和音頻標(biāo)準(zhǔn)，它也有不同的版本，最常用的是MPEG—1和MPEG—2。因為MPEG一開始就作為一個國際化的標(biāo)準(zhǔn)來制定，所以它具有很好的兼容性、更好地壓縮比、在高壓縮中數(shù)據(jù)損失小三大特點。AVI（Audio Video Interleave）是一種音頻視頻交叉記錄的數(shù)字視頻文件格式。它是微軟公司與1992年推出的，在AVI文件中，運動圖像和伴音數(shù)據(jù)是以交織的方式存儲并獨立于硬件設(shè)備中，在讀取音視頻數(shù)據(jù)流時能更加有效地從存儲媒介中得到連續(xù)的信息。

城固縣廣播電視臺目前的5套制作非編都采用陜西華視科技有限公司的Canopus普及型標(biāo)清非線性編輯系統(tǒng)作為后期非編設(shè)備，板卡為DVX-E1，帶復(fù)合、YC、DV接口，自帶EDIUS 軟件，支持Premiere6.5，pro1.5，可在PS AE下實時上屏，是一個不錯的非編卡。其獨創(chuàng)的CPU+GPU+硬件加速+Codec配合運算，具有超強實時能力，并且實時能力隨CPU性能提升而提高。它的配置如下：

實時NTSC/PAL制式混合編輯

實時高清/標(biāo)清混合編輯

實時多文件格式混合編輯

配備空前強大的實時編輯軟件EDIUS

配備當(dāng)前視頻工作者所必備的軟件插件（Adobe Premiere Pro、After Effect等），能滿足傳統(tǒng)的新聞專題和紀(jì)實類節(jié)目制作。它還可以通過硬件壓縮選件可直接將素材采集為MPEG文件，同時能夠從時間線上將編輯好的素材工程直接輸出為MPEG1/2文件，使用戶方便地進行VCD/SVCD/DVD制作。

我臺新聞、專題、廣告等節(jié)目的素材獲取以SONY190 SONY250攝像機拍攝為主，圖像格式為DV 或DVCAM格式，它們都是在家用DV格式基礎(chǔ)上推出的數(shù)字錄像機格式。在節(jié)目制作和傳輸中，為了減少視頻信號損失，技術(shù)上主要考慮兩個方面，一是接口問題，二是視頻板卡。

1.接口方式

工作中，我們面對復(fù)合、Y＼C、DV、USB接口等眾多接口，選擇通過1394線連接攝像機和非編系統(tǒng)，同時把非編采集參數(shù)更改為DVCAM，讓原始DV信號幾乎無損進入到非編系統(tǒng)，這樣在電視編輯和特技制作時就可以精確到幀，順利在DV格式下進行。節(jié)目制作合成完畢后壓縮為MPEG—2格式上傳到播出硬盤中備播。

2.視頻板卡

非編最核心的部件是視頻板卡，主要作用是把視頻信號壓縮成數(shù)字信號的硬件設(shè)備。目前，我國非線編輯系統(tǒng)大多采用4：1M—JPEG格式壓縮，被認(rèn)為是可以接收的廣播級水平。有沒有更好的壓縮視頻圖像數(shù)據(jù)的方法呢？既能保證最佳的視頻圖像質(zhì)量，又能大幅度提高壓縮比，以便更好地減少數(shù)據(jù)量？MPEG—2格式的視頻板卡無疑是廣播級視頻壓縮的最佳方式。這種壓縮方式既可以提高數(shù)據(jù)壓縮率，又可以降低信號傳輸成本，節(jié)約大量存儲空間，特別是MPEG—2格式的標(biāo)準(zhǔn)化和兼容性，為架設(shè)大規(guī)模的數(shù)字化電視臺系統(tǒng)提供堅實基礎(chǔ)。城固廣播電視臺非線性編輯系統(tǒng)中配置的視頻板卡DVX—E1在節(jié)目采集時就直接把來自DVCAM，DV、AVI、MP3、WAP等格式的信號轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的MPEG文件，在編輯軟件中完成制作后輸出為MPEG—2文件，這樣大大減少了損失視頻信號的過程。

我臺所有新聞節(jié)目、專題節(jié)目、廣告節(jié)目都是按照這一流程操作，并且在各部門之間建立起資源共享網(wǎng)絡(luò)，極大地方便了不同部門節(jié)目制作人員的制作需求，同時也盡可能減少了各種圖像、音頻信號在制作和傳輸過程中格式轉(zhuǎn)換，最終形成統(tǒng)一的MPEG—2文件格式播出。

實踐證明，隨著電視節(jié)目數(shù)字化的推進和應(yīng)用，縣級臺也應(yīng)緊跟時代步伐，不斷提高制播能力，用優(yōu)質(zhì)、高效、清晰、穩(wěn)定的電視信號更好地服務(wù)電視觀眾。